Question

【題目】人體細(xì)胞內(nèi)Bcl-2基因的編碼產(chǎn)物Bcl-2蛋白，是細(xì)胞存活促進(jìn)因子，可抑制細(xì)胞凋亡；Bax基因的編碼產(chǎn)物Bax蛋白，可與Bcl-2蛋白形成異二聚體，對Bd—2蛋白產(chǎn)生阻抑作用，因此認(rèn)為，Bax基因是極重要的促細(xì)胞凋亡基因之一。蜂毒素是由工蜂毒腺分泌的一種多肽，具有抗菌、抗病毒及抗腫瘤等廣泛的生物學(xué)效應(yīng)。請根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料，以胃癌細(xì)胞的凋亡率和Bax蛋白/Bd-2蛋白的比值為測量指標(biāo)，設(shè)計實(shí)驗(yàn)來研究蜂毒素對人胃癌細(xì)胞的影響及作用機(jī)制。寫出實(shí)驗(yàn)思路，預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并進(jìn)行分析和討論。

實(shí)驗(yàn)供選材料和用具：培養(yǎng)瓶若干、動物細(xì)胞培養(yǎng)液、生理鹽水、離體胃癌細(xì)胞、蜂毒素溶液、顯微鏡、血細(xì)胞計數(shù)板、C02恒溫培養(yǎng)箱、蛋白質(zhì)測試儀等等。（細(xì)胞培養(yǎng)48小時后進(jìn)行觀察計數(shù)和蛋白質(zhì)含量測定，對細(xì)胞計數(shù)及蛋白質(zhì)含量測定的具體操作過程、藥品配制和用量等不做要求）

（1）實(shí)驗(yàn)思路：

①_________________________________________________。

②__________________________________________________。

③__________________________________________________。

④__________________________________________________。

（2）預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果：________________________（設(shè)計一個坐標(biāo)系，用柱形圖表示胃癌細(xì)胞的凋亡率和Bax蛋白/Bd-2蛋白的比值的變化）。

（3）分析與討論：

①從免疫角度分析，人類癌細(xì)胞的凋亡需要______________________淋巴細(xì)胞識別并消滅它。

②從分子水平分析，蜂毒素誘導(dǎo)人胃癌細(xì)胞凋亡______________________有關(guān)。

Answer 1

【答案】取若干只相同的培養(yǎng)瓶均分成甲、乙兩組，分別加入等量的動物細(xì)胞培養(yǎng)液并接種等量的離體胃癌細(xì)胞向甲組培養(yǎng)瓶中分別加入適量的蜂毒素溶液，乙組培養(yǎng)瓶分別加入等量的生理鹽水，作為對照組在CO2恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h后，用血細(xì)胞計數(shù)板在顯微鏡下測定胃癌細(xì)胞數(shù)，并記錄；用蛋白質(zhì)測試儀檢測Bax 蛋白和Bcl-2 蛋白的含量，并記錄計算胃癌細(xì)胞凋亡率和Bax 蛋白/Bcl-2 蛋白的比值效應(yīng)細(xì)胞毒性TBax 蛋白/Bcl-2 蛋白的比值增加

【解析】

分析題文描述可知：該題以“研究蜂毒素對人胃癌細(xì)胞的影響及作用機(jī)制”為情境，考查學(xué)生是否具有對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力，以及對能對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理的能力。

(1)依題意可知：該題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯糠涠舅貙θ宋赴┘?xì)胞的影響及作用機(jī)制，自變量是培養(yǎng)胃癌細(xì)胞的培養(yǎng)液中是否加入蜂毒素，因變量是胃癌細(xì)胞的凋亡率和Bax蛋白/Bd-2蛋白的比值。除此之外，凡是對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的因素都是無關(guān)變量，應(yīng)控制相同且適宜。據(jù)此可確定該實(shí)驗(yàn)思路為：①取若干只相同的培養(yǎng)瓶均分成甲、乙兩組，分別加入等量的動物細(xì)胞培養(yǎng)液并接種等量的離體胃癌細(xì)胞。②向甲組培養(yǎng)瓶中分別加入適量的蜂毒素溶液，乙組培養(yǎng)瓶分別加入等量的生理鹽水，作為對照組。③在CO2恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h后，用血細(xì)胞計數(shù)板在顯微鏡下測定胃癌細(xì)胞數(shù)，并記錄；用蛋白質(zhì)測試儀檢測Bax 蛋白和Bcl-2 蛋白的含量，并記錄。④計算胃癌細(xì)胞凋亡率和Bax 蛋白/Bcl-2 蛋白的比值。

(2) Bcl-2蛋白可抑制細(xì)胞凋亡，Bax基因是極重要的促細(xì)胞凋亡基因之一，Bax基因編碼的Bax蛋白與Bcl-2蛋白形成的異二聚體對Bd—2蛋白產(chǎn)生阻抑作用，從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡，而蜂毒素具有抗菌、抗病毒及抗腫瘤等廣泛的生物學(xué)效應(yīng)，由此推知該實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：加入適量的蜂毒素溶液的實(shí)驗(yàn)組的胃癌細(xì)胞的凋亡率和Bax蛋白/Bd-2蛋白的比值均高于加入等量生理鹽水對照組，而且實(shí)驗(yàn)組或?qū)φ战M中的胃癌細(xì)胞的凋亡率的數(shù)值應(yīng)略低于Bax蛋白/Bd-2蛋白的比值。在畫柱形圖時，各個方柱的寬應(yīng)相等、長不等，表示胃癌細(xì)胞的凋亡率和Bax蛋白/Bd-2蛋白的比值的方柱應(yīng)用不同顏色表示；縱坐標(biāo)應(yīng)標(biāo)出胃癌細(xì)胞的凋亡率（%）和Bax蛋白/Bd-2蛋白的比值，橫坐標(biāo)應(yīng)標(biāo)出生理鹽水和蜂毒素溶液。畫出的柱形圖見答案。

(3)①從免疫角度分析，人類癌細(xì)胞的凋亡主要與細(xì)胞免疫有關(guān)，需要效應(yīng)細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞識別并消滅它。

②從分子水平分析，蜂毒素誘導(dǎo)人胃癌細(xì)胞凋亡的根本原因是與Bax基因等的表達(dá)量增加有關(guān)，而直接原因是與Bax 蛋白/Bcl-2 蛋白的比值增加有關(guān)。